radikaalipolymeroinnissa

Radikaalipolymerointi on ketjumainen polymerointimenetelmä, jossa monomeerien additiopuoli liittyy toisiinsa vapaaradikaalien vaikutuksesta. Reaktio etenee kolmessa päävaiheessa: initiaatio, propagaatio ja terminaatio. Initiaatio syntyy, kun vapaaradikaaleja muodostuu lämpötilan nousun, UV-säteilyn tai kemiallisten aloittajien, kuten peroksidien tai azo-tyyppisten aloittajien (esim. AIBN), vaikutuksesta. Hapen läsnäolo estää radikaaleja, joten reaktio toteutetaan hapettomissa oloissa tai hapenpoiston avulla.

Propagaatiovaiheessa radikaali addoi monomeerin, jolloin syntyy kasvava polymeroitunut ketju. Tämä vaihe voi jatkua useita tuhansia kertoja ennen terminaatioita. Terminaatio tapahtuu, kun kaksi radikaalia liittyy toisiinsa (yhdistyminen) tai kun radikaali siirtyy ja johtaa disproportionaatioon. Ketjun siirrot voivat myös vaikuttaa lopulliseen molekyylipainoon ja dispersiteettiin.

Monomeerivalikoima on laaja ja sisältää styreeniä, akrylaatteja sekä vinylesteriä ja muita yleisiä monomeerejä. Radikaalipolymerointi on yleinen menetelmä muovien, lakkojen, liimojen ja hartsejen tuotannossa. Prosessi on usein nopea ja sietää erilaisten funktionaalisten ryhmien läsnäoloa, mutta kontrolli molekyylipainon ja dispersiteetin suhteen on yleensä heikompi kuin kontrolloiduissa radikaalipolymeroinneissa.

Kontrolloidut radikaalipolymeroinnit, kuten RAFT, ATRP ja NMP, ovat mahdollistaneet paremman kontrollin ja kapeamman molekyylipainojakauman sekä blokkipolymeerien valmistuksen radikaalipolymeroinnissa. Nämä menetelmät parantavat ennustettavuutta, mutta voivat vaatia erityisiä reaktio-olosuhteita ja lisäaineita. Hapenkeskeytys, lämpötilan hallinta ja turvallisuustoimet ovat edelleen keskeisiä tekijöitä rauhallisessa tuotannossa.